我是北京航空航天大學飞行器制造工程的一名在读博士生。我们专业有一个传统研究方向，即CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）软件，具体而言就是研究设计飞机所用到的工程软件，它可以说是飞机研制的“画笔”，高端的CAD软件就是这个行业的“神笔马良”。
　　飞机制造涉及的零件多、尺寸大、结构复杂、精度要求高，这些带来了繁琐的建模以及将草图变为工作图等繁重工作。而CAD软件可以帮助设计人员缩短设计周期，提高设计质量。
　　自20世纪60年代CAD问世以来，美国PTC公司的Creo、美国欧特克公司的Autocad、法国达索公司的3DEXPERIENCE和德国西门子公司的NX等几大国外软件在市场中居于主导地位。上世纪八九十年代和2000年以后，我国也出现了两次国产CAD浪潮。
　　两次国产CAD浪潮
　　在第一次浪潮中，出现了诸如北航CAXA、北航熊猫CAD（后更名为金银花）和开目CAD等非常优秀的产品，打破了国外软件在中国市场的垄断地位。
　　2000年后出现了第二次国产CAD浪潮，当时对CAD产品进行核心开发和二次扩展开发的公司就有十来家。然而因为软件盗版猖獗、国外高端产品入侵等原因，后来只有三家发展得较好：CAXA CAD、浩辰CAD和中望CAD。他们各有自己的主攻方向和优势领域。
　　北航孕育的CAXA的本土化策略较为成功，比如研发更加符合国内工程师使用习惯的人机交互界面，使用符合最新国家标准的数据管理方法等。 CAXA形成了全面的制造业产品线，有成套的解决方案，并在教育行业耕耘多年，因此，占据了很大的市场份额。
　　浩辰公司将勘察设计行业协同设计及BIM（建筑信息模型，指以三维图形为主的电脑辅助设计）解决方案作为主攻方向，在行业里有一定的影响力。
　　中望这些年积极拓展海外市场，销售每年都有大幅增长，赢得了生存空间。
　　这些企业近十年的努力，让国产CAD在国内市场甚至国外市场都占有了一席之地。国际CAD巨头感到了威胁，国外某公司为了打压国内的这些厂商，在2009年10月将AutoCAD降价80%，当年近3万元的软件瞬间降价到6000多元，2019年最新报价也仅为7000多元。但是降价至今，国产软件没有被打垮，反而实现了一定比例的增长，他们从开发实力、市场推广能力等各方面都经受住了考验。
　　三方支持，方能守住阵地
　　国产CAD软件研究之所以能守住阵地，有如今的成绩，离不开国家、企业、学界三方的良好协作。
　　国家在宏观层面扶持推动，学界提供技术创新，攻关核心问题，企业稳进开拓，产学研紧密结合，国产CAD软件才能如此披荆斩棘，突破外国同行技术与资金的双重钳制，迈向高端。
　　高校的最新研究就是国产CAD软件与国外竞争的“弹药库”，只有将其商业化，并融入软件之中，国产CAD软件才能在巩固已有市场的基础上不断推进“作战半径”。
　　我所在的北航课题组长期跟踪国外CAD发展，针对CAD行业核心动态开展研究。目前课题组已经发表数十篇行业前沿问题的国际论文，并且正在积极争取国家经费支持和对口企业合作，从而将最新的论文研究成果尽可能落地开花。
　　课题组在导师赵罡的带领下，不断地啃着目前飞机制造工程中的“硬骨头”，专注于如何打通飞机制造全流程的数据流。形象地说，就是要让飞机制造流程中各种来源的数据，都能按部就班地“行驶”在同一条公路上，不塞车也不能发生事故，彼此之间还要能够听得懂。
　　目前的飞机制造过程中，很多环节之间总有一堵一堵低矮的“墙”，有些是技术上的瓶颈，有些是管理上的落后不足。它们阻碍了各环节之间数据的贯通，有时候会发生“塞车”，有时候却“打不到车”，有时候还会“上错了车”。这样的情况，导致的结果往往是时间、人力和资金成本的增加。除此之外，各环节数据的格式和类型不同，因为有的数据是给机器用的，有的数据是给工作人员阅读的。就好像跑在公路上有的是“轿车”，有的是“大客车”，有的是“工程车”，这些差异造成了数据流转的困难，客观上增加了各环节之间数据贯通的技术难度。
　　我们的工作集中在如何打通航空制造全流程的数据流。比如我们研究了机床设备和工程人员的互动，通过技术将每一台正在制造飞机零件的机床设备实时状态采集回计算机系统，并用清晰可视化的方式，使工程人员可以精确并简洁地掌握每一台机床目前的“心情”和“健康”状况，这样会降低工程人员处理异常情况的劳动强度，提高每一个工程人员的工作效率。
　　国产CAD软件历经了20余载峥嵘的洗礼，生存和发展的危机并未过去。这是一场长时间的博弈，不是短时间的跟跑，而是永不言弃的“马拉松”。只要国家、企业和学界坚持通力合作，相关从业人员坚守研发岗位，国产CAD软件的技术水平一定会越来越成熟，易用性、专业性和兼容性等技术要求一定会对标看齐国外同行软件，在竞争与斗争中慢慢形成具有完全自主知识产权的“神笔马良”。
　　责任编辑：徐玲玲
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